The high-level PCB je obecně definován jako 10 vrstev – 20 vrstev nebo více z vysoká vícevrstvá deska plošných spojů. It is more difficult to process than the traditional multi-layer circuit board, and its quality and reliability requirements are high. It is mainly used in communication equipment, high-end servers, medical electronics, aviation, industrial control, military and other fields. In recent years, the demand of high-rise board market in applied communication, base station, aviation, military and other fields is still strong, and with the rapid development of China’s telecom equipment market, the prospect of high-rise board market is promising.
V současné době pochází velkovýroba výrobců PCB na vysoké úrovni především z podniků financovaných ze zahraničí nebo z malého počtu domácích podniků. Výroba obvodových desek na vysoké úrovni vyžaduje nejen vyšší investice do technologie a vybavení, ale také vyžaduje nahromadění zkušeností technického personálu a výrobního personálu. Současně je import certifikačních postupů pro zákazníky na vysoké úrovni přísný a těžkopádný, takže obvodová deska na vysoké úrovni vstupuje do podniku s vyšším prahem a výrobní cyklus industrializace je delší. Průměrný počet vrstev PCB se stal důležitým technickým indexem pro měření technické úrovně a produktové struktury podniků s PCB. Tento článek stručně popisuje hlavní potíže se zpracováním, které se vyskytují při výrobě desek plošných spojů na vysoké úrovni, a pro vaši informaci představuje klíčové řídicí body klíčového výrobního postupu desky s plošnými spoji na vysoké úrovni.
One, the main production difficulties
Ve srovnání s vlastnostmi konvenčních produktů s plošnými spoji má deska s vysokou úrovní charakteristik silnější části desky, více vrstev, hustší čáry a otvory, větší velikost jednotky, tenčí střední vrstvu atd. A vnitřní prostor, inter -Vyrovnávání vrstev, řízení impedance a spolehlivost jsou přísnější.
1.1 Difficulty of interlayer alignment
Vzhledem k velkému počtu výškových vrstev desek má klientský design stále přísnější požadavky na zarovnání vrstev PCB. Tolerance zarovnání mezi vrstvami je obvykle řízena na ± 75 μm. Vzhledem k velké velikosti designu výškových deskových prvků, okolní teplotě a vlhkosti grafického přenosového workshopu a dislokační superpozici způsobené nekonzistencí roztažnosti a smršťování různých vrstev základní desky, režimu polohování mezi vrstvami a dalších faktorů, ztěžuje ovládání zarovnání mezi vrstvami výškové desky.
1.2 Difficulties in making inner circuit
The high-rise board adopts special materials such as high TG, high speed, high frequency, thick copper, thin medium layer, etc., which puts forward high requirements on the inner circuit fabrication and graphic size control, such as the integrity of impedance signal transmission, which increases the difficulty of inner circuit fabrication. Line width line distance is small, open short circuit increase, micro short increase, low pass rate; There are more signal layers in the dense line, and the probability of AOI missing detection in the inner layer increases. The thickness of the inner core plate is thin, easy to fold resulting in poor exposure, easy to roll plate when etching; Most of the high-rise boards are system boards, and the unit size is large, so the cost of finished product scrap is relatively high.
1.3 Obtížnost lisovací výroby
Multiple inner core plates and semi-cured plates are superimposed, and defects such as slide plate, lamination, resin cavity and bubble residue are easily produced during pressing production. In the design of laminated structure, it is necessary to fully consider the material’s heat resistance, voltage resistance, the amount of glue and the thickness of the medium, and set a reasonable high – rise plate pressing program. Because of the large number of layers, the expansion and shrinkage control and the size coefficient compensation can not keep the consistency; The thin insulation layer between layers easily leads to the failure of reliability test between layers. Figure 1 is the defect diagram of burst plate delamination after thermal stress test.

1.4 Obtížné body při vrtání
Special copper plates with high TG, high speed, high frequency and thick thickness are used to increase the difficulty of drilling roughness, burr and decontaminate. The number of layers, total copper thickness and plate thickness, easy to break the knife drilling; CAF failure caused by dense BGA and narrow hole wall spacing; The thickness of the plate can easily lead to the problem of skew drilling.
II. Řízení klíčových výrobních procesů

2.1 Výběr materiálu
S vysoce výkonným zpracováním elektronických součástek, funkčnějšími ve směru vývoje, současně s vysokou frekvencí, vysokorychlostním vývojem přenosu signálu, takže dielektrická konstanta a dielektrická ztráta materiálu elektronického obvodu je nízká a nízké CTE, nízká voda Absorpce a vysoce výkonný materiál plátovaný mědí lépe, aby uspokojil požadavek zpracování a spolehlivosti horní desky. Mezi běžně používané dodavatele desek patří hlavně řada A, řada B, řada C a řada D. V tabulce 1 je srovnání hlavních charakteristik těchto čtyř vnitřních substrátů. Pro horní tlusté poloviční tuhnutí měděných obvodových desek vybírá vysoký obsah pryskyřice, mezivrstva polovina tuhnoucí vrstvy toku pryskyřice stačí k vyplnění grafiky, dielektrická vrstva je příliš silná, aby se zdálo, že hotová deska je super silná, zatímco šikmé tenké, dielektrické vrstvy jsou snadné výsledkem je vrstvené médium, selhání vysokotlakého testu, jako je problém s kvalitou, takže výběr dielektrického materiálu je velmi důležitý.

2.2 Návrh laminované konstrukce
Při návrhu laminované struktury jsou hlavními faktory, které je třeba vzít v úvahu, tepelná odolnost materiálu, odpor napětí, množství lepidla a tloušťka střední vrstvy atd. Měly by být dodrženy následující hlavní zásady.
(1) Polovytvrzený kus a výrobce jádrové desky musí být v souladu. Aby byla zajištěna spolehlivost desek plošných spojů, neměly by se všechny vrstvy polotvrdých tablet používat s použitím jednoho 1080 nebo 106 polotuhých tablet (s výjimkou zvláštních požadavků zákazníků). Pokud není požadavek na tloušťku média, tloušťka média mezi vrstvami musí být ≥0.09 mm podle IPC-A-600g.
(2) Pokud zákazník požaduje desku s vysokým TG, jádrová deska a polovytvrzená deska by měla použít odpovídající materiál s vysokým TG.
(3) Inner substrate 3OZ or above, select high resin content of semi-cured tablets, such as 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; However, the structural design of 106 semi-cured sheets with high adhesive should be avoided as much as possible to prevent the overlapping of multiple 106 semi-cured sheets. Because the glass fiber yarn is too thin, the collapse of glass fiber yarn in the large substrate area will affect the dimensional stability and the lamination of the explosion plate.
(4) Pokud zákazník nemá zvláštní požadavky, tolerance tloušťky mezivrstevného média se obecně řídí o +/- 10%. U impedančních desek je tolerance tloušťky média řízena tolerancí IPC-4101 C/M. Pokud faktor ovlivňující impedanci souvisí s tloušťkou podkladu, musí být tolerance desky také řízena tolerancí IPC-4101 C/M.
2.3 Ovládání zarovnání mezivrstvy
Přesnost kompenzace velikosti vnitřního panelu a řízení velikosti výroby musí vycházet z dat a historických dat shromážděných ve výrobě v určitém časovém období, aby byla přesně kompenzována grafická velikost každé vrstvy horního panelu, aby byla zajištěna konzistence roztažení a smrštění každé vrstvy panelu jádra. Před lisováním vyberte vysoce přesné a vysoce spolehlivé polohování mezi vrstvami, jako je polohování se čtyřmi drážkami (Pin LAM), kombinace horké taveniny a nýtů. Klíčem k zajištění kvality lisování je nastavení vhodného lisovacího procesu a každodenní údržba lisu, ovládání lisovacího lepidla a chladicího účinku a omezení problému s dislokací mezi vrstvami. Řízení zarovnání mezivrstvy je třeba komplexně zvážit z hodnoty kompenzace vnitřní vrstvy, režimu polohování lisování, parametrů procesu lisování, vlastností materiálu a dalších faktorů.
2.4 Proces vnitřní linky
Because the analytical capacity of traditional exposure machine is about 50μm, for the production of high-level board, laser direct imager (LDI) can be introduced to improve the graphic analytical capacity, the analytical capacity of about 20μm. The alignment accuracy of traditional exposure machine is ±25μm, and the interlayer alignment accuracy is greater than 50μm. The positioning accuracy of the graph can be improved to about 15μm and the interlayer positioning accuracy can be controlled within 30μm by using high-precision positioning exposure machine, which reduces the positioning deviation of traditional equipment and improves the interlayer positioning accuracy of the high-rise board.
In order to improve the line etching ability, it is necessary to give proper compensation to the width of the line and the pad (or welding ring) in the engineering design, but also need to do more detailed design consideration to the compensation amount of special graphics, such as loop circuit, independent circuit and so on. Confirm whether the design compensation for inner line width, line distance, isolation ring size, independent line, hole-to-line distance is reasonable, or change the engineering design. The design of impedance and inductive reactance requires attention to whether the design compensation of independent line and impedance line is enough. The parameters are well controlled when etching, and the first piece can be mass produced after being confirmed as qualified. In order to reduce etching side erosion, it is necessary to control the composition of etch solution in the best range. The traditional etching line equipment has insufficient etching ability, so the equipment can be technically modified or imported into high-precision etching line equipment to improve the etching uniformity, reduce the etching burr, etching impurity and other problems.
2.5 Pressing process
At present, the interlayer positioning methods before pressing mainly include: four-slot positioning (Pin LAM), hot melt, rivet, hot melt and rivet combination. Different product structures adopt different positioning methods. For high level plates, four-slot positioning (Pin LAM), or fusion + riveting, OPE punches out the positioning holes with accuracy controlled to ±25μm. During the batch production, it is necessary to check whether each plate is fused into the unit to prevent subsequent stratification. The pressing equipment adopts high-performance supporting press to meet the interlayer alignment accuracy and reliability of the high-rise plate.
According to the top plate laminated structure and the materials used, the appropriate pressing procedures, set the best heating rate and curve, on regular multilayer PCB pressing procedures, appropriate to reduce the pressing sheet metal heating rate, extended high temperature curing time, make the resin flow, curing, at the same time avoid the skateboard in the process of pressing, interlayer displacement problem. Material TG value is not the same board, can not be the same grate board; Ordinary parameters of the board can not be mixed with special parameters of the board; To ensure the reasonableness of expansion and contraction coefficient, the performance of different plates and semi-cured sheets is different, and the corresponding semi-cured sheet parameters should be used for pressing, and the special materials that have never been used need to verify the process parameters.
2.6 Proces vrtání
Díky superpozici každé vrstvy jsou deska a měděná vrstva super silné, což způsobuje vážné opotřebení vrtáku a snadno se zlomí vrtací nástroj. Počet otvorů, rychlost pádu a rychlost otáčení by měly být přiměřeně sníženy. Přesně změřte roztažení a smrštění dlahy a poskytněte přesný koeficient; Počet vrstev ≥14, průměr otvoru ≤0.2 mm nebo vzdálenost díry k čáře ≤0.175 mm, použití přesnosti otvoru ≤0.025 mm výroba vrtáku; Krokové vrtání se používá pro průměr φ4.0 mm nebo vyšší, krokové vrtání se používá pro poměr tloušťky k průměru 12: 1 a pro výrobu se používá pozitivní a negativní vrtání. Ovládejte čelo vrtání a průměr otvoru. Zkuste použít nový vrtací nůž nebo rozemlejte 1 vrtací nůž k vyvrtání horní desky. Průměr otvoru by měl být kontrolován do 25 um. Aby se vyřešil problém otřepů při vrtání silných měděných desek na vysoké úrovni, bylo dávkovým testem prokázáno, že pomocí podložky s vysokou hustotou je počet stohovacích desek jedna a doba broušení vrtáku je řízena do 3krát, což může účinně zlepšit otřepy vrtný otvor

Pro vysokofrekvenční, vysokorychlostní a hromadný přenos dat vysoké desky je technologie zpětného vrtání účinným způsobem, jak zlepšit integritu signálu. Zadní vrták ovládá hlavně délku zbytkového čepu, konzistenci umístění otvoru mezi dvěma vrtanými otvory a měděným drátem v otvoru. Ne všechna vrtací zařízení mají funkci zpětného vrtání, je nutné provést technickou modernizaci vrtacího zařízení (s funkcí zpětného vrtání) nebo zakoupit vrtačku s funkcí zpětného vrtání. Mezi techniky zpětného vrtání používané v příslušné průmyslové literatuře a vyspělé sériové výrobě patří zejména: tradiční metoda hloubkového zpětného vrtání, zpětné vrtání s vrstvou zpětné vazby signálu ve vnitřní vrstvě, výpočet hloubkového zpětného vrtání podle poměru tloušťky desky, který nebude zde se bude opakovat.
Za třetí, test spolehlivosti
Společnost high-level board is generally the system board, thicker than the conventional multilayer board, heavier, larger unit size, the corresponding heat capacity is also larger, in the welding, the need for more heat, the welding high temperature time is long. It takes 50 to 90 seconds at 217℃ (melting point of tin-silver-copper solder), and the cooling speed of the high-rise plate is relatively slow, so the test time of the reflow welding is extended. In combination with ipC-6012C, IPC-TM-650 standards and industry requirements, the main reliability test of the high-rise plate is described in Table 2.

Table2